生活污水深度处理中膜法水处理技术探讨

黄彬 杨婷

开封中环环保工程有限公司 河南 开封 475000

膜法水处理技术是主要依据物理性质来进行对污水的处理，在进行生活用水深度处理时，使其通过高密度密孔膜的过滤方式，将大分子污染物进行过滤，从而将水中的有害物质从水中提取出来，达到净化水源，降低有害物质的浓度，此类方法可以有效的提高生活用水深度处理的效率。

1 膜法水处理技术概述

1.1 技术涵义

膜法水处理技术应用的主要是在处理污水池中以高分子过滤膜安置，当水流经过滤膜的时候，将会把大分子污染物隔绝，只允许通过小分子，此项技术可充分的利用过滤的性质，将水的污染物进行阻隔，从而达到净水的目的[1]。目前，该技术应用场景较为广泛，由于高质量的净水功效，使得在过滤水资源的工艺流程当中格外重要，并且滤膜的技术要求较高，既要达到隔离污染物大分子，又要做到提高过滤水资源效率，在材质的选择上，就提出了较为严格的要求。

1.2 膜法水处理技术优势

膜法水处理技术对于其他水资源处理技术而言，具有相当明显的技术优势。首先，应用技术较为先进，膜法水处理技术目前已经拥有了较多应用场景，可处理多种不同浓度液体，不仅仅适用于水资源处理，在一些其它的处理溶液当中也有着重要的技术应用场景，打到了一法多用的效果。其次，膜法水处理技术能够有效的提高处理生活用水的效率，传统的生活污水初步处理是要先将污水引入到污水池中，经过几天的漫长等待，将污水中的絮状物沉淀之后，将上层较为清澈的水源引入下一个处理水池中，在添加其他的化学用剂，再次过滤沉淀絮状物，再引入下一个处理水池当中，如此一来，处理生活污水的过程较为繁琐[2]。而应用膜法水处理技术可有效提高了此过程，只需污水在污水池中，流过高分子膜就可有效地达到了净化生活用水的目的，一定程度上也节省了处理生活污水环节的流程，节约场地，极大的提高了工作效率。第三，膜法水处理能够有效的降低化学物质的投入，尽管一些化学物质的最终目的是为了让水更为清澈纯净，但过量的化学物质进入水体后，人们在食用或饮用此类处理过的水资源仍然会产生一定的不良影响，而膜法水处理技术可有效的避免了此类现象的出现，由于该技术主要应用的技术手段为物理过滤，相当于将化学物质减少投入，只是将污染物进行有效隔离，减少了化学物质的浓度，就可达到了净化生活污水的效果，提升水质，从而进一步提高了居民用水的安全程度[3]。

1.3 膜法水处理技术的劣势

虽然膜法水处理技术在生活污水处理技术领域当中仍然处于较为先进的技术领域，但由于高分子膜的技术仍然处于造价高昂的阶段，并且在饮用水过滤的过程当中，极容易出现膜的堵塞，需要工作人员每天花费大量时间对膜进行检查和实时监控。除此之外，在应用膜法水处理技术前期时，所投入的成本较高，后期维护所需人工劳动力也较为多，这也导致了该技术应用的缺陷，并且高分子膜在应用时也比较容易受到水质各种因素的影响，比如PH值和温度等，从而会导致影响分子过滤的状态，也会因此受到化学物质的堵塞。尽管膜法水处理技术在处理过程当中处于高效、高质量状态，但在前期成本投入和后期维护过程当中存在着极大的局限性，对比其他的过滤技术而言，总体而言的成本投入较高。

2 膜法水处理技术在生活污水深度处理中的具体应用

在平时应用当中，不同污染程度的生活污水所使用的方法也有所不同，为了最大程度的提高污水处理的效率，要依据污染物浓度选择相对应的方法处理。依据滤膜孔径的大小与膜的材质，可将膜法水处理技术分为以下几类。

2.1 超滤技术的应用

超滤技术主要应用于过滤超小分子的水资源，一般已经水质得到一定的处理，进一步提高水的纯净度。此方法所应用的滤膜主要为过滤孔径范围在0.05-1.0um的UF超滤膜，由于孔径超小，使得过滤水资源程度十分显著，尤其是较小体积的污染物颗粒。

在水压的作用下，将水流压向滤膜，然后得以让水流通过滤膜，阻隔大分子污染物，从而达到净化水资源的目的。在整个过程当中，超滤技术能够使得污水得到充分的过滤和净化，有效的将污染物与水进行分离，并将污染物进行压缩。在真正应用此项技术时，超滤技术还保留着膜法水处理技术的优势，能够在短时间内处理大量的较为浑浊的污水，并且整个操作系统简单上手，有效降低了工作人员的工作量，并且在整个系统运行期间，耗能较小，能够最大程度的保留生活污水原有量，将污染物与水资源进行分离[4]。但这项技术也有着较为明显的劣势，尽管滤膜的孔径较小，但对于水中源含有的无机离子却无法做到完全去除，主要原因是因为无机离子的直径远远小于滤膜的孔径，氨元素与氮元素也无法做到完全去除，并且超滤技术和膜法水处理技术也存在着同样的缺陷，处理大量污水时很容易引起孔径的堵塞，在过滤过程当中会很容易导致滤膜上堆积着大量污染物，需要工作人员对此进行频繁处理，或者在滤膜处安装螺旋式搅拌器，减小污染物在滤膜附着停留的时间，也可大大的降低滤膜堵塞的几率，安装搅拌机之后也可加速处理生活污水的效率。

2.2 微滤技术的应用

微滤技术较超滤技术，其净化水资源的能力较弱，运用的滤膜孔径大概约为0.1-0.2um的MF膜，是从原有的生活污水当中，将颗粒、细菌以及颗粒较大的污染物进行隔离的膜法水处理技术之一，相当于是作为分离的过程。这项技术主要被分为高精度、高密度过滤技术体系当中，具体的操作如下，将污水引入处理池当中，向该污水进行压力的加持，大概约为0.7-7.0KPa，在压力的作用下，污水便能够顺从压力穿过滤膜，随后将较大颗粒物、细菌等污染物与生活污水进行隔离，此过程超滤技术较为相似，但处理效果较弱，可用于污水处理中期时进行过滤。并且在实际应用当中，微滤技术主要分为两个方式，死端过滤与错流过滤，死段过滤一般指的是全量过滤，在合适的压强作用下，推动生活污水流向MF膜，使得留下颗粒较为大的例子，并且在膜的表面能够有效的留积超过孔径的离子，这种过滤所需的技术含量不高，但工作量较大，需要经常去处理滤膜上的污染物，防止滤膜的堵塞[5]。由于他可堆积超过滤孔的大颗粒子，因此，也会代表着工作时间较长，但堆积的颗粒浓度越高，MF膜的过滤作用将会降低，仍然需要注意清洁的工作量，否则就会降低污水处理效率。错流过滤的主要应用方式是控制整个污水流动的速度，使其能够缓慢流动，但还能够有效的保持MF膜表面与污水流动方向一致，由此，能够有效地产生出剪切力，剪切力能够将滤膜上附着的污染颗粒重新又带回原有的污水当中，虽然错流过滤的过滤速度较慢，但其工作量远远小于死端过滤，若时间较为充足的情况下，错流过滤的效果可优于死端过滤，并且还能够有效地保持滤膜的方向性，使得污水通过滤膜的速度较为稳定，有效的降低了滤膜堵塞的现象出现。

2.3 纳滤技术的应用

纳滤技术学名又可称为低压反渗透技术，其滤膜的选择主要为孔径大小在0.5-10nm的NF膜，其孔径更小，可有效的拦截80-1000分子量的污染物。纳滤技术主要应用的方式为选择性筛分，除了将颗粒物质进行隔离之外，还能够有效地对无机盐进行有效的溶解和浓缩，并且对于无机盐、小分子化学物质而言，其吸附能力十分显著，能够去除60%-80%的微粒，对于离子与色素的吸附能力更是达到了98%以上，这项技术大大提高了对生活污水处理的纯洁度，使得水资源更为纯净。并且它整体的操作性都远优于微滤技术与超滤技术，因此，该项技术主要应用于污水的后期处理，能够有效地降解色素、小分子等极小颗粒污染物质的处理。在应用此项技术时，也可搭配生物降解相关技术，能够进一步提高水的净化率，使得分子直径超过100的微粒存留量低于20%，大大降低了污水当中污染物的残留量。

2.4 反渗透技术的应用

反渗透技术的滤膜选择一般为孔径直径小于一纳米的RO反渗透滤膜，在实际应用当中，对污水进行施加设定的压强，通过压力的作用下推动污水流经RO反渗透滤膜，形成一定强度的压力差，并且能够有效的引导污水自然流动的方向，由此，可达到将颗粒污染物与水资源进行分离。由于孔径小于一纳米，可有效的能够使得化学离子全部隔离，同时，形成压强差的过程当中，低压一侧能够得到渗透水源，而高压一侧能够获得浓缩水源，并且在过滤过后水质得到了明显升高，电导率能够达到5μs/cm，电阻率更是能够持续高远18.2M·cm，直接达到了我国国家规定的三级用水合格标准。这项技术主要是应用在污水处理最终阶段，有效地隔绝了金属离子、小分子化学物质等超小粒子的分离与阻隔，使得这些粒子的保留率达到98%以上，但由于滤膜的孔径较小，对处理的污水也有着较为严格的要求，若生活污水中物质分子直径较大，很容易造成滤膜的堵塞，甚至会影响滤膜的活性，直接破坏了滤膜本身的工作，减少滤膜的工作寿命。在真正进行污水处理的流程环节当中，反渗透技术已经代替沉淀或用物理方式吸附的技术，既能够达到所代替技术原有的优势，高效率的吸附化学分子，同时还能弥补了原有技术的劣势，提高处理生活用水的效率，使得过滤后的水质非常高。除此之外，利用反渗透技术也要是加合适的压强，压强越大，其过滤效率越高，但同样的，在进行施压之前，必须对水资源进行预处理，减少大颗粒物的存在量，这不仅是在保护滤膜的活性，延长滤膜的工作时间，同时也大大提高了处理污水的效率，减少不必要的额外成本输入。

3 膜法水处理技术在生活污水深度处理中的应用策略

3.1 组合应用污水处理技术

生活污水的整体处理情况而言，由于污水的状况不可预估，也无法做到准确预测，因此进行组合是应用对污水处理是作为高效率的方式，每一项技术都有自己的优势与缺陷，将不同技术应用在不同的环节当中，可将优势最大化，有效地弥补了每项技术的自身劣势。如果在整体处理污水当中，仅仅使用较为单一的方式，那么可以明显的感受到单一处理方式优势与劣势，不仅增加了额外的成本输入，同时还增加了工作人员的工作量，污水处理过后也不能达到相应的标准。如果只是应用污水处理方式强的技术，虽然在水质要上达标了，但其出水率十分的低下，无法做到处理大量污水的工作状态，但如果只是应用污水处理能力较弱的技术，虽然污水处理的效率较高，但水质的要求无法得到保障，若是将处理过的污水用途更为生活化，那么将增加用户的隐患。只有将相应技术进行组合处理，初步阶段用处理污水较为弱、出水量大的相关技术，在污水处理后期可以应用去污能力较强的相关技术，如此组合而来，既能够有效的保障了滤膜的工作效率，减少滤膜的堵塞情况，同时还能够增加污水处理的效率，不仅做到了多项技术的应用与拓展，还能够保障了水质的要求。

3.2 生物反应技术

除此之外，如果只是单单的进行滤膜过滤，而不应用其他生物技术且效率也不能大幅度的提高。膜生物反应技术主要是将生物降解技术与膜法水处理技术进行结合，将污水通过膜法水技术处理再通过生物降解，可将水质达到理想状态，这项组合技术主要可分为两个单元，膜分离与生物处理，在生活污水处理的整个过程当中原有的传统方法是通过活性炭的物理吸附方式，将污水中的沉淀物进行预处理，但此时，我们可先应用膜生物技术来进行代替，一定程度上提高了对水的处理效率，在短时间内能够处理大量的流水，不会存在花费大量时间，需要将其絮状物进行吸收再分离的情况。生物处理技术处理过的水资源能够达到水资源较为清澈，肉眼已经无法观测到颗粒物，并且整个系统较为简单操作，膜生物技术由于高效率、低成本、动态循环、操作较为简单等优势，在污水处理方面广泛应用，有效降低人工成本，工作人员无需复杂理论体系的支持，也可快速上手进行工作，此项技术可有效地解决多种问题。

4 结束语

在实际应用情况当中，膜法水处理技术的优势也较为突出，由于有不同方式进行处理，在应对不同情况时可选择较为合适的方法，既可以选择保持污水处理速度稳定、减少滤膜堵塞概率的方式，又可选择快速处理大量污水、使工作效率最大化的方式。膜法水处理技术在污水处理当中，滤膜在长期污水影响下很容易失去活性，由此，未来应研究能够提高滤膜的活性，延长滤膜工作时间，增加污水处理效率的衍生技术，那么此项技术对其而言有着巨大的优势，或者在条件不允许运用其他技术时，可将污水进行提前一步的处理，利用活性炭吸附和溶解污水当中含有的过量无机元素以及污染物，使得在运用此项技术时，污水不会破坏滤膜的活性，或者将滤膜进行进一步的改造和升级，在其中加入陶瓷的材料，增加吸附无机元素的能力，提高滤膜的工作时间，使得整个污水处理的效率得到提高，工作人员的工作量也能够一定程度上减少。